[实用新型]多段电容式物位仪

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种液位测量装置，具体的说，是涉及一种能检测容器中油、水及其它化工溶液、混合液中的单相液位或两相界面的接触式液位测量装置。 

背景技术：

油田后期开采过程中，含水率不断增加。采用新技术如“三元”和“聚合物”驱油等方式，已经使得进入联合站的油井采出液中包含了大量除原油和水外的许多其他成分，例如高分子化合物。联合站目前迫切需要一种仪器，要求：这种仪器不仅能够测出罐内原油高度和水的高度，而且还能够知道罐内有没有“聚合物、三元”等物质，以及这些物质大致有多高，在什么层面。因此，现有技术中所广泛采用的仅能测量油位和水位的液位测量仪表就难以满足实际的液位测量需求。 

实用新型内容：

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本实用新型提供一种多段电容式物位仪，该种多段电容式物位仪将相同结构的小量程传感电极组合起来分层测量，对确定油水界面以及液位高度等的测量准确度非常高。此外，该种仪器还可以测得聚合物高度、混合层厚度等数值，克服了传统液位仪测量功能单一的缺陷。 

本实用新型的技术方案是： 

该种多段电容式物位仪，包括一个可通过法兰固定于容器口的变送器壳体、一个RS485接口以及工作直流电源。此外，所述多段电容式物位仪在变送器外还有一个公共极和一个电容式的分段组合电极。其中，所述电容式的分段组合电极被封闭在置有多路选通开关电路的氟塑料绝缘管内，由多个垂向依次排列且彼此绝缘的微电容单体构成，每个微电容单体均通过连接导线接入所述多路选通开关电路的一个对应通道入口处，所述分段组合电极与所述公共极构成微电容阵列传感器。 

所述变送器内置有如下组件，分别为电容检测器、放大器、模/数转换器以及单片机，所述变送器与分段组合电极之间以及变送器与公共极之间均连接有通信电缆； 

所述单片机通过变送器与分段组合电极之间的通信电缆向所述多路选通开关电路给出控制依次选通的信号，并同时向所述电容检测器发出开始电容检测的信号； 

所述电容检测器在单片机的控制下通过变送器与分段组合电极之间的通信电缆以及变送器与公共极之间的通信电缆分别接收两类电极信号，所获取的电容检测数据依次通过所述放大器、模/数转换器传送至所述单片机的数据输入端。 

此外，为提高数据放大的准确度，还可以在所述变送器内增加一个调零放大控制器，所述调零放大控制器在所述单片机的控制下工作，为所述放大器提供调零及放大信号。 

上述方案在具体实施时，所述电容检测器可以采用集成电容检测芯片MS3110，所述多路选通开关电路可以采用CMOS八路模拟开关CD4051芯片。 

本实用新型具有如下有益效果：该种多段电容式物位仪，将相同物理结构的电极通过数字电路单元组成顺序排列的电极阵列，封闭在防腐蚀、抗粘附的氟塑料绝缘管内，与公用电极构成阵列传感器。这样，十几米的测量量程就由20cm-30cm长的若干个小量程的传感器构成，提高了确定油水界面以及液位高度等的测量准确度。此外，该种仪器通过这若干个短量程的传感器对相应高度介质的感应回馈，使得存储液态物质的容器内中从高到低处液体的参数都会被采集下来形成各类液面高度数据，因此还可以测得内含的各种聚合物高度、混合层厚度等数值，克服了传统液位仪测量功能单一的缺陷。这些数据可以上传到计算机中进行分析，从而可以得到罐内液体的剖面图，以及各种液体的高度等参数。 

附图说明：

图1是本实用新型的构成示意图。 

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明： 

由图1所示，该种多段电容式物位仪是根据原油、水、聚合物，油水混合物等物质的介电系数不同的原理来进行测试工作的。其具体结构为：所述物位仪包括一个可通过法兰固定于容器口的变送器壳体、一个RS485接口以及工作直流电源，此外，所述多段电容式物位仪在变送器外还包括一个公共极和一个电容式的分段组合电极。其中，所述电容式的分段组合电极被封闭在置有多路选通开关电路的氟塑料绝缘管内，由多个垂向依次排列且彼此绝缘的具有相同物理结构的微电容单体构成。每个微电容单体均通过连接导线接入所述多路选通开关电路的一个对应通道入口处，所述分段组合电极与所述公共极构成微电容阵列传感器。 

在所述变送器内置有如下组件：分别为电容检测器、放大器、模/数转换器以及单片机，所述变送器与分段组合电极之间以及变送器与公共极之间均连接有通信电缆。